Première · Mathématiques · Chapitre 4
Dérivation : taux de variation, nombre dérivé et tangente
- taux de variation
- nombre dérivé
- tangente
- approximation affine
Ce que tu sauras faire
- Calculer le taux de variation d'une fonction entre deux points et l'interpréter comme la pente d'une sécante.
- Approcher un nombre dérivé numériquement, en calculant le taux de variation pour des valeurs de de plus en plus proches de 0.
- Déterminer algébriquement le nombre dérivé pour la fonction carré, la fonction inverse et une fonction polynôme du second degré.
- Déterminer une équation de la tangente à une courbe au point d'abscisse et savoir démontrer la formule .
- Utiliser l'approximation affine pour estimer une valeur.
- Interpréter un nombre dérivé comme une vitesse instantanée en cinématique ou un coût marginal en économie.
- Lire graphiquement un nombre dérivé sur une courbe munie de ses tangentes.
Au programme du chapitre
- Le taux de variation entre deux points
- Quand les sécantes deviennent tangente : le nombre dérivé
- Calculer un nombre dérivé algébriquement
- La tangente et son équation
- L'approximation affine locale
- Vitesse instantanée, coût marginal : le nombre dérivé dans les autres disciplines
- Lire un nombre dérivé sur un graphique
- Ce qu'il faut retenir
Exercices corrigés
Exercice 1
Un coup de pouce
Voir la correction pas à pas
Le taux de variation mesure une variation moyenne : il faut un intervalle pour qu'il y ait quelque chose à moyenner. Si , le dénominateur vaut 0 et le quotient n'existe pas : on ne peut pas diviser par zéro.
Toute l'astuce du chapitre consiste à contourner cet interdit : on garde pendant tout le calcul (le quotient a alors un sens), et ce n'est qu'à la fin, sur l'expression simplifiée, qu'on regarde vers quel nombre elle se dirige quand se rapproche de 0. Ce nombre est : il n'est jamais obtenu en remplaçant par 0 dans le quotient de départ.
Exercice 2
Un coup de pouce
Voir la correction pas à pas
Non. Le taux vaut 0 signifie seulement : la fonction revient à la même valeur, sans dire ce qu'elle a fait entre les deux.
Contre-exemple : donne et , donc un taux nul, alors que : la fonction descend puis remonte.
Un taux de variation ne décrit qu'un bilan global entre deux points ; c'est justement pour décrire ce qui se passe en un point qu'on invente le nombre dérivé.
Les pièges à éviter
- Confondre et : écrire « la tangente a pour pente ».
- Remplacer directement par 0 dans le quotient .
- Oublier de diviser : annoncer que le taux de variation vaut .
- Écrire la tangente sous la forme en oubliant .
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